樁74―1hf井鉆井液技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策

1、<p>　　樁74―1HF井鉆井液技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策</p><p>　　摘 要：樁74-1HF井為非常規(guī)水平井，良好的攜巖能力及潤滑性是安全快速完井的關(guān)鍵。上部直井段采用低粘低切低固相鉆井液鉆進(jìn)以保證較大的井眼擴(kuò)大率及較高的鉆速，斜井段及水平段鉆進(jìn)確保井眼穩(wěn)定，提高潤滑防卡能力，強(qiáng)化攜巖措施，控制鉆井液良好的流變性能。在目的層段降低鉆井液固相含量，維持合理密度，以利于發(fā)現(xiàn)并保護(hù)油氣層。同時(shí)注意防漏、防噴、

2、防塌，確保井下安全。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：非常規(guī)水平井 鉆井 鉆井液 </p><p>　　一、鉆井液技術(shù)難點(diǎn) </p><p><b>　　1、泥巖造漿嚴(yán)重 </b></p><p>　　上部欠壓實(shí)地層快速鉆進(jìn)過程中，粘土細(xì)沙等低密度固相會(huì)快速大量的入侵，容易造成鉆井液性能波動(dòng)變化較大，當(dāng)粘土的侵入量達(dá)到粘土

3、的容量限后，鉆井液的黏度和切力急劇升高，清潔井眼的能力急劇下降，造成粘卡等復(fù)雜情況。據(jù)鄰井實(shí)鉆資料可知，本井上部泥巖地層造漿能力強(qiáng)、易吸水膨脹造成縮徑，造成起下鉆困難甚至發(fā)生卡鉆事故。鉆屑易水化分散污染鉆井液，造成鉆井液粘切升高，流變性變差，因此對(duì)鉆井液抑制性要求較高。 </p><p>　　2、深井鉆井液固相控制困難 </p><p>　　3、斜井段、水平段潤滑防卡問題 </p&g

4、t;<p>　　鉆井液的潤滑性是一個(gè)很重要的參數(shù)，直接影響著扭矩和摩阻。在定向鉆進(jìn)過程中，由于鉆具與井壁之間存在磨擦力，使井眼沿水平方向的位移受到限制。 </p><p>　　4、攜巖及井眼清潔問題 </p><p>　　5、鉆井液高溫流變性控制問題 </p><p>　　由于井底溫度較高，且隨著水平段增長，鉆井液在高溫井段停留時(shí)間較久，這就要求鉆井液

5、必須具備良好地高溫穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)高溫稠化及濾失量增大的不利情況，使鉆井液在高溫狀態(tài)下仍具備優(yōu)良性能，確保定向及水平段的安全順利施工。 </p><p>　　6、泥巖地層井壁穩(wěn)定問題 </p><p>　　本井二開裸眼段長3533m，通過調(diào)研鄰井實(shí)鉆資料發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入東營組泥頁巖地層后，容易發(fā)生坍塌掉塊，井壁穩(wěn)定問題特別突出，提高鉆井液的穩(wěn)定性和造壁能力是該井段鉆井液處理的關(guān)鍵。且泥巖地層微裂

6、縫發(fā)育，鉆井液濾液順微裂縫滲透后，會(huì)形成較大的水化膨脹應(yīng)力，易產(chǎn)生剝落掉塊，因此降低鉆井液濾失量是這個(gè)井段的基本要求。 </p><p>　　7、井漏及井控問題 </p><p>　　本井二開鉆遇明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙一段、沙三段地層，地層壓力系數(shù)差別較大，為平衡下部地層壓力提高鉆井液密度易導(dǎo)致上部地層井漏；目的層沙三下二油組油藏南區(qū)為高壓異常，原始地層壓力49.09-55.11MP

7、a，壓力系數(shù)為1.44，屬于低飽和壓力、異常高溫高壓系統(tǒng)，因此在實(shí)際施工過程中確定鉆井液的密度，做到一級(jí)井控尤為重要。 </p><p>　　二、鉆井液技術(shù)對(duì)策 </p><p>　　主要技術(shù)思路包括：一是提高鉆井液濾液的抑制性，防止泥頁巖吸水膨脹及鉆屑分散；二是選擇磺化瀝青，膠乳瀝青與其它封堵類處理劑如超鈣，乳化石蠟等協(xié)同作用，增強(qiáng)鉆井液的封堵防塌能力；三是降低鉆井液的濾失量，尤其是高溫

8、高壓失水（二開≤12ml，三開≤10ml），形成良好的泥餅，減少引起泥頁巖水化的機(jī)會(huì)，確保井壁穩(wěn)定，形成規(guī)則井眼；四是通過復(fù)合潤滑劑的使用，配合含砂量及固相含量的嚴(yán)格控制，降低摩阻扭矩，提高水平鉆進(jìn)延伸能力，防止粘卡事故的發(fā)生，保證施工安全順利。五是工程上嚴(yán)格落實(shí)大排量循環(huán)洗井清洗井底、勤搞短程起下鉆破壞巖屑床、開泵由低到高防止壓力激動(dòng)傷害井壁等技術(shù)措施。 </p><p><b>　　1、保持強(qiáng)抑制性

9、 </b></p><p>　　采用抑制能力強(qiáng)的大分子聚合物PAM和胺基抑制劑，抑制泥巖地層造漿和水化分散，同時(shí)合理使用固控設(shè)備，降低鉆井液劣質(zhì)固相含量。胺基抑制劑是近幾年來開發(fā)的一種新型泥頁巖抑制劑。由于抑制劑中的胺基易被粘土優(yōu)先吸附，一方面可以促使粘土晶層間脫水，減小水化膨脹；另一方面通過嵌入粘土片層，減小粘土片層的間距，阻止水分子滲入，對(duì)于降低粘土膨脹的水化作用能起到良好的抑制效果。 </

10、p><p><b>　　2、強(qiáng)化固相控制 </b></p><p>　　鉆井液固相控制是本井鉆井液性能控制的基礎(chǔ)。固控對(duì)于減少鉆井液中有害固相含量，有效控制鉆井液性能，降低鉆井液粘切，減少?zèng)_放頻次，提高鉆井速度具有十分重要的意義。首先必須保持鉆井液的強(qiáng)抑制性，減少鉆屑的水化分散，以利于鉆屑清除，在保證鉆井液強(qiáng)抑制性條件下，配合中小分子量聚合物降低亞微米顆粒含量。再者使用好

11、固控設(shè)備是關(guān)鍵，加強(qiáng)一級(jí)固控，二開振動(dòng)篩篩布使用100～120目，三開振動(dòng)篩篩布使用160目。合理使用離心機(jī)清除低密度固相，使用好除砂器、除泥器。在必要時(shí)置換部分鉆井液，以保持鉆井液中固相的合理粒度分布及土相含量。 </p><p><b>　　3、增強(qiáng)抗溫性 </b></p><p>　　使用質(zhì)量優(yōu)良，穩(wěn)定性好的抗高溫處理劑，如磺化酚醛樹脂SD101，KFT-Ⅱ，改

12、性瀝青HX-1，膠乳瀝青等，增強(qiáng)鉆井液的高溫穩(wěn)定性，達(dá)到安全鉆進(jìn)的目的。 </p><p>　　4、提高攜巖及井眼凈化能力 </p><p>　　室內(nèi)通過模擬攜巖實(shí)驗(yàn)裝置研究發(fā)現(xiàn)，鉆井液一般為塑性流體，且動(dòng)切力和黏度較高，一般流態(tài)為層流，鉆井液流速較低，因此提高鉆井液的動(dòng)切力和動(dòng)塑比，有利于巖屑攜帶?，F(xiàn)場(chǎng)可控制動(dòng)切力10～15Pa和動(dòng)塑比0.45～0.55。同時(shí)，位移長，在循環(huán)過程中巖屑運(yùn)

13、送距離長，易沉積，形成巖屑床，必須保持一定低剪切速率下的鉆井液黏度（Φ3、Φ6讀數(shù)），以提高懸浮鉆屑能力及防止鉆屑床的形成。適當(dāng)提高鉆井液的初終切（初切可從3～5Pa提高到5～8Pa），以提高懸浮鉆屑能力及防止鉆屑床的形成，避免觸變性過大而帶來的開泵困難等不利影響。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)，確定最佳流變參數(shù)范圍，達(dá)到安全鉆井的目的。 </p><p><b>　　5、提高潤滑性能 </b></p&g

14、t;<p>　　提高鉆井液的潤滑性是減少鉆井摩阻的重要方法之一，斜井段、水平段鉆井液擁有良好的潤滑性，是本井安全鉆進(jìn)的中心條件，通過資料調(diào)研及以往經(jīng)驗(yàn)分析，使鉆井液潤滑系數(shù)小于0.15，泥餅?zāi)Σ料禂?shù)小于0.1，可以滿足長位移水平井施工的基本要求。 </p><p>　　我們結(jié)合河南油田安HF1井潤滑劑及勝利大位移水平井樁129-1HF井的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況，依據(jù)2012年河口區(qū)塊非常規(guī)水平井實(shí)鉆經(jīng)驗(yàn)，在本

15、井現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，采用原油、白油潤滑劑及油基潤滑劑多類型潤滑劑配合，并通過降低含砂量及固相含量，加大高分子聚合物加量，大幅提高鉆井液潤滑性能，切實(shí)保障定向施工安全，并確保套管順利下到位。 </p><p><b>　　6、有效穩(wěn)定井壁 </b></p><p>　　首先合理選擇鉆井液體系，優(yōu)質(zhì)的鉆井液體系不僅可以保證鉆井的安全，使鉆井過程中盡可能少復(fù)雜、事故的發(fā)生，而

16、且優(yōu)質(zhì)鉆井液對(duì)井壁具有穩(wěn)固支撐作用，可以使井眼安全鉆井液密度窗口擴(kuò)大。鑒于本井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及地層特點(diǎn)，選用聚磺鋁胺基潤滑鉆井液體系。 </p><p>　　東營組泥巖裂縫發(fā)育，沙河街組砂泥巖互層，均易坍塌掉塊，為穩(wěn)定井壁，在進(jìn)入東營組前，適當(dāng)提高鉆井液密度以平衡泥頁巖坍塌應(yīng)力，一次性加足磺化酚醛樹脂、磺化褐煤及磺化瀝青，控制鉆井液濾失量，并對(duì)地層進(jìn)行有效封堵。在后續(xù)鉆進(jìn)過程中持續(xù)補(bǔ)充防塌及封堵處理劑，保證各類處

17、理劑的有效含量，維持鉆井液的強(qiáng)抑制性，維護(hù)井壁穩(wěn)定。通過強(qiáng)抑制和納米級(jí)石蠟封堵，配合封堵類處理劑劑瀝青和超鈣，降低鉆井液高溫高壓失水等技術(shù)措施使得泥頁巖地層的井壁穩(wěn)定得到理想的控制。 </p><p><b>　　7、防噴防漏 </b></p><p>　　鉆開油氣層后，要隨時(shí)掌握油氣顯示情況，每次起下鉆要求測(cè)油氣上竄速度，并做好記錄。在鉆進(jìn)至油氣層前，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求

18、進(jìn)行加重作業(yè)。堅(jiān)持坐崗制度，由專人觀察記錄鉆井液液面和性能的變化情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并及時(shí)采取措施。井下油氣活躍需要加重時(shí)，按循環(huán)周逐步提高密度，提高幅度按每周0.02～0.05g/cm3。 </p><p>　　在井場(chǎng)提前準(zhǔn)備好堵漏材料，一旦發(fā)生漏失情況，可迅速實(shí)施堵漏作業(yè)鉆進(jìn)滲透性較強(qiáng)地層時(shí)，通過適當(dāng)增加鉆井液中的膨潤土含量或提高鉆井液的濾液黏度，提高地層的承壓能力，在井控安全的前提下盡量降低鉆井液密度，減少在